大学物理学习题与答案(14)

?1?????RM?cos??cos3????4/3??R3M

3??0???pm方向与z轴方向相反，即pm与M反向，写成矢量式为：

34pm??πR3M

3

13.8 一根同轴线由半径为R1的长导线和套在它外面的内半径为R2、外半径为R3的同轴导体圆筒组成．中间充满磁导率为?的各向同性均匀非铁磁绝缘材料，如图．传导电流I沿导线向上流去，由圆筒向下流回，在它们的截面上电流都是均匀分布的．求同轴线内外的磁场强度H和磁感应强度B的分布．

R3 R2 R 1I I 题图13.4

??解：由安培环路定理 ?H?dl??Ii，可求得

0?r?R1区域：2?rH?Ir2/R12，H?R1?r?R2区域：2?rH?I，H?Ir， B??0Ir

2?R122?R12I?I， B? 2?r2?r2I(r2?R2)R2?r?R3区域：2?rH?I? ， 22(R3?R2)2??0I?r2?R22?I?r2?R2H?， B??0H? ?1??1?22?2?2?r?R32?R22?rR?R32???

r?R3区域：H?0,

三、小论文写作练习

B?0

1、物质抗磁性的起因。2、铁磁质的特性及其应用。

习题十四

一、选择题

14.1半径为a的圆线圈置于磁感强度为B的均匀磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，线圈

??0电阻为R；当把线圈转动使其法向与B的夹角??60时，线圈中通过的电荷与线圈面积及

转动所用的时间的关系是

(A) 与线圈面积成正比，与时间无关． (B) 与线圈面积成正比，与时间成正比． (C) 与线圈面积成反比，与时间成正比．

(D) 与线圈面积成反比，与时间无关． ［A］

14.2 如题图14.1，长度为l的直导线ab在均匀磁场B中以速度v移动，直导线ab中的电动势为

(A) Blv． (B) Blvsin?． (C) Blvcos?． (D) 0． ［D］

?? l b ??? a v 题图14.1 ??B

14.3 如题图14.2所示，在均匀磁场中，导体棒AB饶通过O点并且垂直于棒的轴线MN转

???动，MN与磁感应强度B平行，角速度?与B反向，BO的长度为棒长的三分之一。则：

A)、A点比B点的电势高； B)、A点比B点的电势低； C)、A点与B点的电势相等；

D)、有稳恒电流从A点流向B点. [B]

?14.4 圆铜盘水平放置在均匀磁场中，B的方向垂直盘面向上．当铜盘绕通过中心垂直于盘

面的轴沿题图14.3所示方向转动时：

(A) 铜盘上有感应电流产生，沿着铜盘转动的相反方向流动．

(B) 铜盘上有感应电流产生，沿着铜盘转动的方向流动． (C) 铜盘上产生涡流．

(D) 铜盘上有感应电动势产生，铜盘边缘处电势最高．

(E) 铜盘上有感应电动势产生，铜盘中心处电势最高． ［D］

O ?? b a ?B O 题图14.3 ?B O′

题图14.4

14.5一矩形线框长为a宽为b，置于均匀磁场中，线框绕OO′轴，以匀角速度旋转(如题图14.4所示)．设t =0时，线框平面处于纸面内，则任一时刻感应电动势的大小为 (A) 2abB | cos? t |． (B) ? abB

1?abBcos?t． 2(D) ? abB | cos? t |． (E) ? abB | sin? t |． ［D］

14.6 如题图15.5所示，在半径为R的无限长螺线管内部，磁场的方向垂直纸面向里，设磁场按一定的速率在减小。则P点处涡旋电场的方向为：

(A) 垂直纸面向内； (B)顺时针； (C)逆时针； (D)沿径向向外 [ B ]

14.7 自感为 0.25 H的线圈中，当电流在(1/16) s内由2 A均匀减小到零时，线圈中自感电动势的大小为：

(A) 7.8 ×10-3 V． (B) 3.1 ×10-2 V． (C) 8.0 V． (D) 12.0 V． ［C］

14.8 两个相距不太远的平面圆线圈，怎样可使其互感系数近似为零？设其中一线圈的轴线恰通过另一线圈的圆心．

(A) 两线圈的轴线互相平行放置． (B) 两线圈并联．

(C) 两线圈的轴线互相垂直放置． (D) 两线圈串联． ［C］

I S 1 I 2 S 2 题图14.6

14.9 面积为S和2 S的两圆线圈1、2，如题图14.6放置，通有相同的电流I。线圈1的电流所产生的通过线圈2的磁通用?21表示，线圈2的电流所产生的通过线圈1的磁通用?12表示，则?21和?21的大小关系为：

(A) ?21?2?12； (B) ?21??12；(C)?21??12 ；(D) ?21?

214.10 用线圈的自感系数L来表示载流线圈磁场能量的公式：Wm?LI2

1?12。 ［C］ 2 (A) 只适用于无限长密绕螺线管． (B) 只适用于单匝圆线圈．

(C) 只适用于一个匝数很多，且密绕的螺绕环．

(D) 适用于自感系数Ｌ一定的任意线圈． ［D］

14.11 有两个长直密绕螺线管，长度及线圈匝数均相同，半径分别为r1和r2．管内充满均匀介质，其磁导率分别为?1和?2．设r1∶r2=1∶2，?1:?2?2:1，当将两只螺线管串联在电路中通电稳定后，其自感系数之比L1∶L2与磁能之比Wm1∶Wm2分别为：

(A) L1∶L2=1∶1，Wm1∶Wm2 =1∶1； (B) L1∶L2=1∶2，Wm1∶Wm2 =1∶1； (C) L1∶L2=1∶2，Wm1∶Wm2 =1∶2；

(D) L1∶L2=2∶1，Wm1∶Wm2 =2∶1； ［C］

14.12真空中一根无限长直细导线上通电流I，则距导线垂直距离为a的空间某点处的磁能密度为 ：

1?2?a?1??0I?1??0I?1??I? (A) ?0?0? (B) (C) (D) ?????? ［B］

2??0I?2?0?2πa?2?0?2a?2?2πa?14.13 一忽略内阻的电源接到阻值R＝10?的电阻和自感系数L＝0.52 H的线圈所组成的串联电路上，从电路接通计时，当电路中的电流达到最大值的90%倍时，经历的时间是：

(A) 46 s； (B) 0.46s； (C) 0.12 s； (D) 5.26×10-3 s。 ［C］ …… 此处隐藏：883字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……